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作者：宋涛

出版社：辽海出版社

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军事先锋试读：

前　言

科学是人类进步的第一推动力，而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代，社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高，为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机，大力普及科学知识，传播科学精神，提高青少年的科学素质，是我们全社会的重要课题。

科学教育，是提高青少年素质的重要因素，是现代教育的核心，这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能，更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。

科学教育，让广大青少年树立这样一个牢固的信念：科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象，研究和掌握新规律，它是创造性的，它又是在不懈地追求真理，需要我们不断地努力奋斗。

在新的世纪，随着高科技领域新技术的不断发展，为我们的科普教育提供了一个广阔的天地。纵观人类文明史的发展，科学技术的每一次重大突破，都会引起生产力的深刻变革和人类社会的巨大进步。随着科学技术日益渗透于经济发展和社会生活的各个领域，成为推动现代社会发展的最活跃因素，并且是现代社会进步的决定性力量。发达国家经济的增长点、现代化的战争、通讯传媒事业的日益发达，处处都体现出高科技的威力，同时也迅速地改变着人们的传统观念，使得人们对于科学知识充满了强烈渴求。

对迅猛发展的高新科学技术知识的普及，不仅可以使青少年了解当今科技发展的现状，而且可以使之从小树立崇高的理想：学好科学知识，长大为人类文明作出自己应有的贡献。

为此，我们特别编辑了这套“青少年科谱知识丛书”，主要包括《战机大观》、《舰艇博览》、《导弹百科》、《火炮之库》、《战车王国》、《军事先锋》、《武器前沿》、《太空世纪》、《登月传真》、《空间站之窗》、《航空档案》、《宇航时代》、《时间奥秘》、《气象缩影》、《激光聚焦》、《通信展望》、《纳米研究》、《材料世家》、《核能前景》、《能源宝库》、《建筑奇观》、《仿生试验》、《农业新空》、《环保结锦》、《医疗革命》、《民航之窗》、《交通纵横》、《电脑新秀》、《网络世界》、《微生物迷码》、《生活新探》、《人类未来》。这些内容主要精选现代前沿科技的各个项目或领域，介绍其研究过程、科学原理、发展方向和应用前景等，使青少年站在当今科技的新起点寻找未来科学技术的契入点和突破口，不断追求新兴的未来科学技术。

本套青少年科普知识读物综合了中外最新科技的研究成果，具有很强的科学性、知识性、前沿性、可读性和系统性，是青少年了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科谱读物，也是各级图书馆珍藏的最佳版本。

战场上的“扫描仪”

在20世纪五六十年代之前，由于侦察卫星技术尚处在初始发展阶段，侦察飞机一直是空中侦察与监视的主角。在两次世界大战中，空中侦察发挥了重要作用。第二次世界大战以后，空中侦察与监视进入了一个崭新的阶段。

有人驾驶侦察机自30年代末诞生以来，一直是航空侦察的主要力量。有人驾驶侦察机优点很多，可以携带可见光航空相机、红外航空相机、电视摄像机等进行空中侦察。有人驾驶侦察机反应灵活、机动性好，可以及时、准确地完成战场侦察，并能直接引导突击兵力摧毁目标。

但是，有人驾驶侦察机也有致命的缺点，它们一般不装备武器，没有自卫能力，而且多半是单机执行任务，所以极易受到各种防空火力的攻击，很难侦察对方纵深的广阔地区。另外，和平时期飞越别国领空进行侦察，也会引起严重的外交纠纷。因此，其侦察效果受到很大的限制。

有人驾驶侦察机通常分为两类，一类是专门设计制造的侦察机，如美国的U—2和SU—71；另一类是由各种飞机改装的高速侦察机，如美国的RF—4C和前苏联的米格—25RE等。专用侦察机从20世纪30年代问世至今，代表机型主要有美国的OV—1“莫霍史”战场侦察机、TR—1战场侦察机，U—2、SR—71战略侦察机和P—3C反潜侦察机，前苏联的Ram—M新式双机翼高空侦察飞机和Yak—28侦察机等。

专门设计的侦察机一般生存能力较强，为了保存自己，必须有几手绝招：有的速度极快，遇到敌机就加速逃之夭夭，如美国的SR—71侦察机，最大时速可达3700公里，目前世界上还没有比它飞得更快的战斗机；有的飞得很高，如前苏联的米格—52P侦察机，实升限达30000米，不仅战斗机，甚至连地空导弹也打不到这么高。

专门设计的侦察机虽然有许多优点，但由于其技术复杂，研制周期长，生产的数量又有限，成本较高。因此，由各型飞机改装的侦察机数量就比较多。由轰炸机和运输机改装的侦察机，一般具有装机容量大、侦察能力强、航程远和留空时间长等特点，主要用来执行战略、战役侦察任务；而由战斗机、战斗轰炸机改装的战术侦察机则是数量最多的侦察机。此外，国外几乎所有的先进战斗机均可配挂侦察吊舱执行侦察任务。目前，随着侦察——监视——攻击一体化系统的发展，这种配挂侦察吊舱的战斗机将会越来越重要。

50年代中期，美国为侦察前苏联战略武器发展情况而专门设计生产的U—2高空战略侦察机，曾秘密深入我国和前苏联腹地进行侦察。这种飞机装有4部照相机，可拍摄机身两侧各数十公里的地面。它携带的电子侦察设备，能侦察600公里以内的地面和军舰上的雷达，以及陆地与空中飞机间或飞机之间的无线电通话。

60年代中期，为了取代接连被我国和前苏联击落的U—2侦察机，美国专门研制了被称为“黑鸟”的SR—71高空、高速战略侦察机。这种飞机的特点，第一是飞得快，曾创造了每小时3700公里的世界纪录。这个速度是声速的三倍半，比步枪子弹刚出枪口时的速度还要快。第二是飞得高，可达2.6万米。正因为它飞得快、飞得高，难以被发现，所以至今还从未被导弹击中过。这种飞机装有可见光照相机、合成孔径雷达和红外遥感器等，使用照相机，每小时可拍摄15万平方公里的地区。

无人驾驶侦察机比有人驾驶侦察机具有更多的优点：一是成本低，一架无人驾驶侦察机约需50～100万美元，而一架SR—71侦察机则需2400万美元；二是可靠性高，能完成危险性大、不宜使用有人驾驶侦察机的侦察任务；三是体积小，发动机功率低，红外辐射小，不易被发现和能被装进运输机空运至前线发射。这正是无人驾驶侦察机日益受到世人重视的主要原因。

无人驾驶侦察机能携带可见光照相机、电视摄像机、前视红外遥感及侧视雷达等。可见光照相机可进行高空及低空摄影；电视摄像机能及时把侦察图像传送回地面站；侧视雷达除了能距敌一定距离进行侦察外，还可全天候使用。但无人驾驶侦察机需要很多人维护，操作复杂，地面与飞机的通信、控制线路以及飞机向地面传送侦察数据的线路易受到电波的干扰和地形的影响。所以，它只能与有人驾驶侦察机互为补充而不能取而代之。

海湾战争后，美军提出了“空地一体战”的作战理论。这一理论要求及早获取敌方防御重点和主力部队确切位置的情报，动用空中力量将其摧毁或逼出隐蔽区，然后调集大部队多方向迅速展开歼灭攻击。毫无疑问，实现这种作战指导思想，必须依靠先进的侦察手段和工具。对此，无人侦察机具有其独到的优势，特别是对于师、团两级作战单位来说，无人侦察机更是一种理想的侦察设备。

另外，海湾战争经验也表明，卫星侦察存在着定轨运行、周期长、对地面侦察重复概率低、对指挥员关心的敌方地域不能进行连续不间断地监视和详查，且受交战地区气象条件影响大等缺陷。因此，它并不能完全取代侦察机。于是，战后美国专门成立了国防部航空侦察局，统管航空侦察装备。无人驾驶侦察机以其重量轻、结构简单、造价便宜、使用安全方便、可昼夜对己方所关心的敌方地域进行不间断地侦察等诸多优势而被确定为发展重点。

进入90年代，为了弥补空中侦察能力的不足并为未来信息化战场作准备，美国开始研制“全球鹰”和“暗星”两种高空长航时无人驾驶侦察机。“全球鹰”无人机，是一种大型无人机，主要用于在低、中强度冲突中实施大范围的连续侦察与监视。该机1995年开始研制，目前正处于试飞阶段。“全球鹰”无人机最大飞行高度为10500米，最大巡航时速为280公里，续航时间约为42小时，最大不加油航程为22526公里。“暗星”则是一种高空长航时隐身无人侦察机，虽然该机不具备“全球鹰”的性能和负载，但具有突入敌防空系统的能力和较好的生存能力，该机最大飞行高度为13720米，巡航时速463公里，该机1994年开始研制，1996年3月29日进行第一次试飞。这两种无人侦察机计划于本世纪末装备部队，并可能于21世纪初逐步取代U—2、SR—71等有人驾驶侦察机。可以预计，届时无人驾驶侦察机将成为战场侦察的主角，而且将与侦察卫星一道担负起全球侦察与监视使命。

令人生畏的预警机

预警飞机，是空中侦察与监视系统的重要组成部分，它通常由载机、监视雷达、数据处理、数据显示与控制、敌我识别、通信、导航和无源探测等7个部分组成。预警机以其低空性能好、监视范围大、生存能力强、指挥控制能力强和机动性能好等特点成为现代战争中不可或缺的军事装备。在1982年6月第五次中东战争中，以色列空军借助于E—2C“鹰眼”预警机，在接连两天的空战中，以仅损失1架飞机的代价，取得了击落叙利亚81架飞机、摧毁19个防空导弹连的辉煌战果，使E—2C“鹰眼”预警机名声大振。

美国是世界上研制和装备预警机最多的国家，E—2C“鹰眼”预警机是目前世界各国装备数量最多的预警机，它集各种高技术于一身，是世界各国预警机中的“骄子”。

早在1945年底，美国海军就提出装备预警机的要求，并将当时最为先进的AN／APS—20雷达装在TBM—3“复仇者”飞机上，编成了世界上第一支预警机中队。继TBM—3之后，不久又在S—2飞机上加装AN／APS—82雷达和固定的伞形天线罩，就好像在机背上驮着一个大圆盘，形成了现在人们熟悉的预警机外形。人们称之为E—1B“跟踪者”，这是第一代预警机。E—1B于1958年3月进行首次试飞，1960年正式服役，先后编入VAW—11和VAW—12预警机中队，共生产了88架。当时美国大多数航空母舰都配备2～4 架E—1B预警机。

1955年，为了适应美国海军提出的能够探测、识别和跟踪，并能指挥控制截击机、攻击机，以及向任何部队的指挥员传送情报的要求，美国格鲁曼公司专门设计了第二代空中预警机。它的特征是在机背上有一个可旋转的、直径达7.3米的圆盘形天线罩，改用AN／APS—96雷达。该机1961年4月19日首次飞行，1964 年1月19日开始服役，并得名E—2A“鹰眼”，开始逐步取代第一代E—1B预警机。

1971年，E—2A“鹰眼”完成了第一次重大改进，主要由当时最先进的L—304通用计算机取代了老式的磁鼓——存储计算机，由AN／APS—111取代了AN／APS—96，并更名为E—2B。

时间不久，E—2B又改用AN／APS—120雷达，从而发展成今天人们熟悉的E—2C。首批E—2C于1973年开始服役。此后，E—2C的雷达不断进行改装换代，至今已经历了7代：AN／APS—96，AN／APS—111，AN／APS—120，AN／APS—125，AM／APS—138，AN／AAPS—139，AN／APS—145。

虽然“鹰眼”预警机是当今世界上最先进、最复杂的预警机，其功能之齐全、技术之先进，堪称世界预警机之冠。可由于它的身价太高而不能“下嫁”，致使许多财力不济的国家望而却步，不敢问津。这就迫使许多渴望拥有预警机、而又囊中羞涩的国家另辟蹊径。

近年来，中小型预警机发展迅猛，出现了“百花齐放”的兴旺局面。美国于1983年开始进行将P—3反潜机改装为空中预警机的工作，1984年6月改装好的预警机首次试飞，并于1989年装备部队。另外，目前投入使用的中小型预警机还有美国的“波音”737预警机、英国的“防御者”预警机、瑞典的SF—340预警机、意大利的G—222预警机等。

预警机虽然神通广大，但也有致命的弱点。前二代预警机最大的问题就是它的自身安全问题，预警机体积大、速度慢，是一个容易受到攻击的目标，尽管有些预警机配备了自卫干扰设备，但其安全通常由一组护航战斗机负责。随着隐形技术的发展，以及自卫干扰设备的重量和体积减小、效率增加，新一代预警机将具有更强的生存能力。

不断改进的战场“千里眼”雷达

雷达被称为战场“千里眼”，它是一种利用电磁波发现目标，并测定其位置、速度和其他特性的军用电子设备。“雷达”一词是英文RADAR的译音，原意是无线电探测和定位。雷达具有发现目标距离远，测定目标坐标速度快，能全天候使用等特点。因此，在警戒、引导、武器控制、侦察、航行保障、气象观测、敌我识别等方面获得广泛应用。

雷达是为了适应防空的需要而发展起来的。第一次世界大战后期，飞机对战局的影响很大。当时，对付敌机轰炸的办法一是“躲”，就是敌机一来，人们跑到防空洞里躲起来；二是用高射炮或用战斗机去打。但这些做法都需要有一定的时间作准备，如果敌机已经临空，炸弹已经投下了，战斗机再起飞，人们再向防空洞里跑，为时已晚了。所以，为了减少遭空袭的损失，必须提前知道敌人飞机什么时候起飞，以及从什么方向飞来。为了解决这个问题，当时有些国家就集中人力、物力来专门研制一种能够在远距离发现飞机的仪器。1936年，英国人R·A·沃森－瓦特设计的“本土链”对空警戒雷达，部署在英国泰晤士河口附近，并投入使用。该雷达频度为22～28兆赫，对飞机的探测距离可达250公里。到1938年，英国又研制出最早的机载对海搜索雷达。同年，美国海军研制出最早的舰载警戒雷达，安装在“纽约”号战列舰上，对飞机的探测距离为137公里，对舰艇的探测距离大于20公里。在此期间，苏联、德国、日本等国也各自研制出本国的雷达并用于实战。

20世纪40年代，由于微波多腔磁控管的研制成功和微波技术的发展，出现了微波雷达。它具有测量精度高、设备体积小、操作灵活等优点，因而雷达的用途逐步扩大到武器控制、炮位侦察、投弹瞄准等方面。美国在1943年，研制成最早的微波炮瞄雷达，其工作波长为10厘米，测距精度为22.8米，测角精度为0.06度，它与指挥仪配合，大大提高了高炮射击的命中率。

50年代到60年代，航空与空间技术迅速发展，超音速飞机、导弹、人造地球卫星以及宇宙飞船等，都以雷达作为探测和控制的重要手段。特别是60年代中期研制的反洲际弹道导弹系统，使雷达在探测距离、跟踪精度、分辨能力以及目标容量等方面获得了进一步的提高。70年代到80年代以来，雷达采用了数字计算机、脉冲多普勒和光电（电视、红外、激光）等先进技术成果，使新一代雷达能自动探测目标并录取、传递其数据，自动检查与指示雷达部件的故障，自动改变雷达技术参数，更适应目标特性和干扰环境。目前，雷达的工作频段的电磁频谱在不断扩展，其小型化、自动化、多功能程度不断提高

在雷达的研制中，人们还受到了青蛙眼睛的启示。青蛙是众所周知的捕虫能手，它常常蹲在池塘边上或菜地里，一动不动，瞪着它那双构造奇特的凸眼凝视着远方。一只苍蝇或是一只细小的昆虫迎面飞来。它就会像离了弦的箭一样，突然飞身跃起，用它那灵巧而又像鞭子似的舌头翻出口外，准确可靠地将苍蝇和害虫捕住，变成它口中的美餐。青蛙的这种敏捷地发现目标、跟踪目标、迅速确定目标的位置、运动方向和速度，并选择最佳攻击时机的捕食特性和方式，与战场上飞机、坦克、舰艇、导弹等发现、跟踪、攻击运动着的目标极其相似，在军事上有非常重要的意义。因此，早就引起了科学家、军事家们的极大兴趣。通过科学家们对青蛙捕食方式进行研究，发现青蛙之所以对运动物体有“明察秋毫”、百发百中的奇异本领，全靠它的脑子和那双向外凸起的大眼睛。科学家们对蛙眼进行了深入研究，惊奇地发现蛙眼具有四种感觉神经细胞，即四种“检查器”。它们分别负责辨认、抽取视网膜图像的不同特征。第一种神经细胞叫做反差检测器，它能感觉到物体的暗色前缘和后缘，例如能把一辆坦克前后边缘和天空、地面区别开来，产生明显的反差。第二种神经细胞叫运动凸边检测器，它对有轮廓的暗颜色目标的凸边产生反应（不过，这个目标必须向着视野中心运动，否则它就一概不予理睬）。第三种神经细胞叫边缘检测器，它对静止和运动物体的边缘感觉最灵敏。第四种神经细胞叫变暗检测器，只要光的强度减弱了，它就立刻起反应。也就是说，当一只小昆虫飞来时，前面只要一出现微弱的阴影，它就知道昆虫飞过来了。每一种“检测器”都产生图像的一种特征。四种特征叠加在一起，经过综合，青蛙便看到原来的完整图像。人们根据蛙眼的视觉原理，借助现代电子技术，制造了各种各样的“电子蛙眼”，这种电子蛙眼能像青蛙眼那样，准确无误地识别特定形状的物体。这种图像识别能力，对于雷达来说，是非常重要的。因为雷达在工作时，常常要受到各种干扰，使显示屏上的影像看不清楚。为了提高雷达的抗干扰能力，获得清楚的影像，人们根据蛙眼分别抽取图像特征的工作原理，研制了一种电子蛙眼，并把这种电子蛙眼装入雷达，制成一种新雷达系统。这种雷达抗干扰能力很强，能够在显示屏上清晰地从强背景噪声中区分出目标来，还能迅速而准确地识别出具有特定形状的飞机、舰船、导弹等目标，特别是能够识别出导弹的飞行特性，将真假导弹区别开来，从而不被作为诱饵的假导弹所迷惑。它也可以有效地把预定要搜索的目标与其他物体分开，特别是把目标与背景分开。人们还模仿蛙眼的工作原理，制成了一种“电子蛙眼图像识别机”，它己成为机场飞行调度员不可缺少的出色助手。这种装置能监视飞机的起飞与降落，班机是否按时到达和起飞等。若发现飞机将要发生碰撞，能及时发出警报，防止相撞。在此基础上，人们又研制了一种人造卫星“自动反差跟踪系统”，目前，这种跟踪系统已开始用于跟踪太空中的卫星。

洲际导弹出现后，对雷达提出了两个要求：第一是作用距离要远，能发现和测量5000公里外的导弹：第二是天线波束要扫描得快，能跟踪速度极快的导弹。相控阵雷达就是在解决这个矛盾的基础上出现的。相控阵雷达是天线不动，而使波束在几个微秒内能转动一圈，即它转动的速度要比机械的转动快100万倍左右。由于相控阵雷达具有上述几方面的优点，因此目前它已成为雷达设备发展的主要类型，并有逐步代替其他雷达的趋势。目前，各国不仅把相控阵原理用于雷达上，而且还将其用于飞机和舰艇的电子装备上，把电子侦察、干扰、导航，甚至通讯等综合在一起，用同一个相控阵天线工作。

美国通用电气公司为美国空军制造的一维电子扫描高频超视距后向散射雷达，能够探测到地平线以外离雷达4000公里的飞机。超视距雷达是收发分置的系统，分别设置发射与接收天线阵。目前，许多国家都在研制超视距雷达。

可以预见，在不远的将来，战场“千里眼”将能够更清楚地看到更远距离上的战场目标。

灵活的地面传感侦察技术

地面传感器侦察与监视技术，是指能对地面目标运动所引起的电、磁、声、地面震动和红外辐射等物理量的变化进行探测，并转换成电信号的技术。地面传感器的工作过程是：首先对运动目标所产生的地面振动波、声响、红外辐射、电磁或磁能进行测量，并由探测器接收，然后经信号处理电路放大和处理后，送入发射机进行调制后发射出去，由设在远处的接收机接收、解调和识别发现的目标。地面传感器通常由探测器、信号处理电路、发射机和电源四部分组成。

地面传感器侦察监视技术是60年代出现并投入战场使用的一种侦察监视技术，主要用来执行预警、目标搜索和目标监视等任务，被称为“电子伏兵”。它具有结构简单、便于携带和易于伪装的特点，可以由飞机空投、火炮发射，还可以人工埋设到交通线上或敌人可能入侵的地段。如美国空投在越南“胡志明小道”附近的震动传感器，有的伪装成了热带树形状，有的伪装成大石头的样子。目前使用的地面传感器主要有震动传感器、声响传感器、磁性传感器和红外传感器等。

震动传感器是使用最普遍的一种地面传感器。它通过震动探头（也叫拾震器）拾取地面震动波来探测目标。使用时，拾震器被埋设在地表层，运动目标所引起的震动传至拾震器时，其中的电磁线圈上下震动，切割永久磁铁所形成的磁场。根据电磁感应原理，在线圈上就会产生感应电信号。这个电信号经信号处理电路放大、处理后送入发射机，并由天线发送出去。震动传感器的主要优点是探测距离远、灵敏度高。一般情况下可深测到30米以内运动的人员和300米以内的车辆。

声响传感器的探测器是一个传声器，即人们熟悉的话筒或麦克风，是一种声电转换装置。其工作原理与麦克风相同。该传感器的最大优点是分辨力强、探测范围大。一般来说，对人的正常对话探测可达40米，对运动的车辆则可达百米。目前，声响传感器已在地面传感器侦察监视系统中广泛应用。

磁性传感器的探测器为一个磁性探头，磁性探头工作时在它的周围形成一个静磁场，当金属目标进入该磁场时就会引起磁场变化，传感器的指针产生偏转和摆动，并转换成电信号发往监控中心。磁性传感器的主要优点是鉴别目标性质的能力较强，能区别徒手人员、武装人员和各种车辆，同时还能探测快速运动的目标。

红外传感器是利用钽酸锂受势释放电能的原理而制成的有源主动或无源被动式红外探测器。有源主动式红外传感器的工作原理与自动开门器的工作原理相同，即当传感器发出的红外光源被切断时，传感器立即被启动，同时监控站的警报器报警。无源被动式红外传感器的工作原理与热动开关的工作原理相同，当温度发生突然变化时，传感器便被启动。这种传感器非常灵敏，在15米范围内，人的正常体温足以使之启动。红外传感器通常隐蔽布设在监视地区附近，当目标经过时，红外探测头吸收目标发出的红外辐射，释放电荷，变成电信号发出。它能发现视角扇面内20米至50米以内的目标。红外传感器的主要优点是体积小、隐蔽性好、响应速度快，能探测快速运动的目标，并能测定目标方位。

使用地面侦察传感器时，还可以根据侦察任务的不同，选择适当的传感器巧妙组合，灵活运用。例如，由10个传感器和2个转发器组成的系统，可以帮助排一级小分队完成作战任务并为他们提供警戒。在军火库、机场、码头等处，皆可安设这种’电子伏兵”。

水下侦察尖兵声纳

声纳（SONAR）是一个英文名词缩写的译音，全文的意思是“声波导航与测距”。声纳和雷达工作原理很相似，不同的是，一个是利用电磁波进行传播，一个是利用声波进行传播。电磁波在空气中传播的速度是30万千米／秒，因此，常把雷达叫做千里眼，但是雷达在水下使用就不灵了，因为海水对电磁波的吸收能力很强。声波的传播速度也是很快的，它不仅仅能在空气里传播，而且还可以在水中传播，在水中传播的速度是1450米／秒，比在空气中传播的速度要快4.5倍。有的人曾经做过实验，在水下引发重300磅的炸药，它的巨大声音在水下传播到2万千米以外，在空气里是绝对不可能传播这么远的。因此，利用声波在水中传播的特性发展了声纳这种装备。

声纳是根据什么原理探测水下目标呢？

声纳的核心部件是换能器。从发射机送出一个电信号，经过换能器变成声波，声波向外辐射，从目标上反射回来的声波或是目标本身反射的声波经过换能器可以变成电信号送入接收机，再经过放大、滤波就可以得到目标的信息。但是换能器发出的声波没有方向性，能量也不集中，即使探测距离很近它也不能够辨别目标的方向。为了把声波的能量集中起来，让它变成有方向性的声波，采取两种办法，一种是把换能器放到像喇叭口的反射器的中心线上，发出声音以后经过汇集就朝一个方向传播，不断转动喇叭口就可以改变声波传播的方向；第二种办法是把许多换能器按一定的方式排列组合起来，构成一个基阵，基阵中心声音增强。根据这个原理换能器就能够收到比较远的信号，同时也可以很准确地测出目标的距离。

根据声纳的工作方式不同，它可以分成两种类型：一种叫做主动声纳，就是声纳本身要发出声波，声波遇到了障碍物以后返回，它再接受回波，这样可以测定出目标的方位和距离。但是，由于声纳本身要发出声波，容易被敌人发现，因而暴露目标；另外一种叫做被动声纳，声纳本身不发出声波，只是探听对方目标发出的声音，它的保密性比较好，也可以根据接收到的声音来判断目标的性质。但是，它不能探测不发声音的目标。现在的声纳都是以上两种方式相结合，根据探测对象不同，有时用主动声纳，有时用被动声纳，两种结合使用效果就会更好一些。

声纳在军事上用于水中目标搜索、警戒、识别、跟踪、监视和测定，进行水下通信和导航。声纳技术还用于鱼雷自导和水雷引信。声纳是一个大家族，在军队服务的主要有四兄弟，大哥在水面舰艇服务，它的主要任务是反潜，探听有没有潜水艇进攻，它的探测距离不同，近一点的达到5海里，最大的探测距离达到120海里；二弟在潜艇上服务，它主要探测水下目标和水面目标，探听周围有没有别的潜艇存在以及水面上有没有敌人的舰船，同时它还为鱼雷提供导航；三弟是机载声纳，在反潜巡逻机和反潜直升机上服务，它有一个很长的尾巴连着，搜集水里的情报；老四是固定声纳，在固定的位置上站岗放哨。它在海底或是飘浮在海面，侦查敌人的潜艇，保卫国家的海防。藏在海底的声纳隐蔽性非常好，能够长时间的工作。

由于声纳靠声波探测，受水文条件的影响和目标变化的影响都很大。比如，在同一海区进行探测潜艇的作业，在冬天探测效果很好，到了夏天由于水温升高，探测的效果就明显下降，有时根本找不到目标。因为海水有的地方温度高，有的地方温度低，在这种变化层里声纳就很不稳定。如果有风浪、海底地形变化大、目标运行速度快等等，都会影响声纳探测结果。为了进一步增强反潜艇的探测能量，除主要提高声纳性能外，还发明一些不完全靠声音探测的办法，与声纳配合使用。比如利用雷达或是用磁力探测仪、红外探测仪及废气探测仪等等，因为常规潜艇不可能长期在水下活动，而是隔一两天就要浮出水面补充氧气，只要它一浮出水面就会被雷达发现。潜艇都是用钢铁制造的，它在水中航行会使磁场发生变化，可以用磁力方法来探测有没有潜艇。另外，潜艇本身散发一定的热量，也可以用红外探测的办法发现潜艇的存在。潜艇还要排除一些废气，可以利用测量废气来探测潜艇。所以各种探测设备要和声纳配合起来使用，才能起到最佳的效果。

得天独厚的空间侦察与监视

空间侦察与监视是利用航天器上的光电遥感和无线电接收机等侦察设备获取侦察情报的技术，使用卫星进行侦察是空间侦察与监视的最主要方式。由于卫星侦察面积大、范围广、不受国界和地理条件限制，侦察速度快、提供的情报精确可靠，如今已成为最为可靠的军事情报源，是现代作战指挥系统的重要组成部分。

空间侦察与监视是50年代末、60年初出现的现代化侦察手段，它的出现给整个侦察技术带来了根本性的变化，引起世界各国的极大关注。那么，搞侦察为什么要跑到天上去，为什么一定要用卫星呢？这是因为空间侦察与监视具有得天独厚的优势。

一是轨道高，发现目标快，侦察范围大，可在短时间内侦察辽阔的地域。唐朝大诗人王之涣在诗中写道；“欲穷千里目，更上一层楼。”一颗近地点高度为150～200公里的照相侦察卫星能够把4万多平方公里（比我国台湾省还要大）的地区拍在一张照片上；二是既可长期、重复地监视全球，又可定期或连续地监视某一地区。例如在极地轨道上以90分钟左右周期运行全球拍照侦察卫星，每天可绕地球飞行16圈，每隔几天即可将全球拍照一遍。若是发射几颗卫星组成空间侦察“网”，更是可以大大缩短侦察间隔；三是可在短期内或实时地提供侦察情报，能满足军事情报时效性的要求；四是不受国界和地理条件的限制。目前国际上一般认为，100公里以上的空间不属于领空范畴，而算做外层空间，属于国际共有。在外层空间进行侦察不是“侵略”，所以空间侦察是目前唯一“合法”的侦察方式。

这种空间侦察与监视系统主要应用在几下几个方面。携带着照相机，从天上侦察地球表面军事活动的卫星，称为照相机侦察卫星。照相侦察卫星即是发展最早、发射最多的卫星，也是空间侦察监视任务的主要承担者，因而被称为神秘的“天眼。”

早在1959年初，美国即开始研制照相侦察卫星，到1962年共发射了38颗（其中24颗成功）。前苏联的第一颗侦察卫星于1962年4月发射成功。目前，侦察与监视卫星已发展到第六代。其中60年代发的前三代卫星，根据卫星重量和侦察设备的有效期别，分为普查型和详查型两种。普查型轨道近地点一般为200～300公里，携带广角、低分辨率照相机，对敌方国土进行普遍拍摄，通过无线电传输的方式把照相信息发回地面站，以从中发现具有重要军事价值的目标；详查型的轨道近地点一般在130～200公里，利用高分辨率、窄角照相机对某些特定地区进行照相，通过回收胶卷的方式获取精确的目标信息。

衡量照相侦察卫星好坏的一个指标，叫做地面分辨力，即可以分辨出地面目标的最小尺寸。地面分辨力的高低受许多因素影响，如照相机焦距的大小、卫星运行高度、地面目标亮度和对比度，以及大气密度和空气流动、散射等，对分辨力都有很大影响。

位于150公里高空的卫星，极限分辨力为10～15厘米。这就是说，直径大于10厘米的物体放在一起刚好能被分辨开。目前，世界各国的照相侦察卫星的地面分辨力都没有超过它，所以，它根本看不清人的胡子楂儿。当然，对公路、铁路、水渠等线性目标，即使其宽度仅为照相机分辨率的1／10～1／20，往往也能被分辨出来。

电子侦察卫星是指那些安装有天线和无线电侦察接收机的卫星，它能把敌方各种无线电频率的电信号记录下来并贮存起来，在飞经自己国家上空时，把信号传送给地面站，或者在侦察到敌方无线电信号的同时，不延迟地转发给自己的地面站。

电子侦察卫星能完成什么任务、起到多少作用呢？它的第一项任务便是侦察敌方雷达。因为现代武器系统与相应的雷达装置相联系，有的使用雷达搜索目标，有的使用雷达制导。准确地掌握某一地区雷达信号的变化，即可掌握该地区武器系统部署的变化，并据此判断对方战略或战术意图。电子侦察卫星的第二项任务是窃听通信。当然，它只能窃听卫星与卫星之间、卫星与地面之间的通信，以及超短波通信和散射通信等。电子侦察卫星的第三项任务是接收导弹试验向基地发回的遥测信号，以掌握敌方战略武器的发展情况。

电子侦察卫星一般运行在300～500公里甚至1000公里的圆形轨道上，有时为了了解敌方雷达的最大作用距离，也可能把电子侦察卫星送入更高的轨道。由于在这样高的轨道上空比较稀薄，卫星受到的阻力极小，故而卫星可停留半年以上的时间。另外，因轨道较高，卫星的侦察范围就广，侦察半径可达2000～3000公里。

电子侦察卫星的关键设备是天线和无线电侦察接收机。天线的作用是把雷达或电台发射出来的无线电波收集起来，送给侦察接收机分析。接收机接收到大量信号后，从中挑选出有用的信号，分析出雷达的频率、脉冲宽度等参数记录下来，或直接传给地面接收站，以确定对方雷达的性能和具体位置。

为了连续监视某地区，或连续窃听通信内容，一般采取多星组网的方法，即在同一轨道内，发射4～8颗卫星。当一颗卫星飞过去后，另一颗又飞了过来，可接力式连续窃听通信。

洲际弹道导弹从发射到命中8000～10000公里以外的目标仅需30分钟的时间。这就要求卫星能在导弹弹头落地爆炸前，尽可能早地提前发现它们，以做好应对准备。这种能够提前发现敌人发射导弹，并及时发出警报的卫星，就是弹道导弹预警卫星。

预警卫星的轨道有两种：一种是同步静止轨道，一种是大椭圆轨道。尽管两种轨道各有千秋，但都比其他侦察器材站得高，看得远。

同步静止轨道在赤道上空，离地球3.6万公里。由于卫星绕地球中心旋转的角速度与地球自转的角速度一致，所以从地球表面看，卫星好像是静止不动的。这对于连续监视某一地区是非常有利的。由于这种卫星“站”得高，地球的弯曲度对它的影响很小，导弹发射后90秒，卫星就能发现并自动把信息传送回地面站。正因为预警卫星“站”得高，再加上它自身以每分钟6圈的速度自转，所以它的望远镜只要张开10°，一颗卫星就能侦察地球表面3／5的地区。若在赤道上空相隔120°放置3颗这样的卫星，则地球低纬度地区的任何地方发射导弹，都逃脱不了它的眼睛。

大椭圆轨道的近地点在南半球，离地球约600公里；远地点在北半球，离地球约4万公里。卫星运行周期约为12小时，其中约有8小时位于北半球上空。若在这样的轨道上等距离放置3—4颗卫星，就能保证全天任何时间都有卫星监视北半球。这既解决了连续监视问题，又弥补了同步静止预警卫星侦察不到北极地区的漏洞。

1979年9月22日凌晨，一颗离地球11万公里的卫星发现非洲南部至南极一带，在直径约4800公里的范围内，出现了一道神秘的闪光，并且在一秒钟之内闪动了两次。这与核武器试验的闪光完全相同。10月底，美国政府发表声明，说在该地发生了一次核爆炸。虽然南非等国矢口否认与此有关，但谁也无法排除卫星侦察到的结果。这颗卫星就是美国于1971年发射的核爆炸探测卫星——“维拉”（拉丁语，监督者的意思）。它是美国专门为了监督禁止在大气层和外层空间核爆炸试验条约执行情况而研制的，从1959年到1971年底共发射了6对。

核爆炸探测卫星是怎么探测到核爆炸的呢？原来，卫星上面安装有二十几个特殊探测器，有的能探测核爆炸产生的X射线、Y射线；有的能计算出核爆炸产生的中子数目；有的能记录核爆炸火球的闪光；有的能测出核爆炸发射出的电磁脉冲。只要地面上或空中有核爆炸，卫星上的探测器就能感觉到，并向地面站发出信息。根据卫星收到信号时的位置，可大致估计出核爆炸的地点。为了避免地球周围辐射带的影响，这种卫星的轨道高度约为10～11万公里。为了避免宇宙射线触发探测器，发出假警报，卫星都是成对发射，相隔140～180度。这样一来，宇宙射线同时触发两颗卫星探测器的可能性就很小，从而减少了虚警。

总的说来，空间侦察与监视系统具有得天独厚的长处。目前，人们正从以下各个方面来提高侦察卫星的性能：携带多种遥感器，提高综合侦察能力；提高近实时侦察能力；提高卫星的可靠性和工作寿命；提高抗攻击能力等。可以想象，未来的空间侦察系统必将发挥更大的作用。

夜视技术

自古以来，为了争夺战场上的主动权，给敌人以突然的打击或成功地抵御敌人的进攻，军事家们都力图利用茫茫黑夜作掩护，实行机动，占据有利地形，巩固阵地以及完成战斗任务。夜战成为经常采用的一种作战方式。在现代战争中，由于新的技术在军事部门得到广泛的应用，战争将不分昼夜的进行，夜战就更加具有重要的意义。

过去在夜间作战，利用探照灯或发射照明弹。用炮发射或用飞机投掷照明弹，降落伞吊着照明弹慢慢下降，这种照明弹在空中好像是高悬着的一盏照明灯，可以照亮很大范围。照明弹的持续时间可以达到2分钟，照明半径为300米，发光强度相当于100万烛光。但是，照明弹在夜间使用，能够为己方服务，同时也被敌方利用，这是它的不利方面。如果使用不当，反而会暴露自己的目标。另外照明弹熄灭以后，士兵的眼睛要经过一段时间的适应，才能恢复夜间观察能力，因此，利用照明弹照明的办法存在一定的缺陷。

在第二次世界大战时，德国人发明了一种主动红外夜视仪，先用一种发出红外光的探照灯把目标照亮，就好像我们夜间走路用手电筒一样。红外探照灯发出红外线，肉眼是看不见的，它照射到物体以后，物体就反射红外光，通过夜视仪可以把红外光变成人的肉眼能看得见的图像，在荧光屏上显示出来。这样士兵就可以观察到目标，进行射击。因为夜视仪必须要配合发射红外光，照亮目标，因此叫做主动红外夜视仪。主动红外夜视仪可以看清楚800～1000米远的人员和2000～2200米远的车辆。这种红外夜视仪成本比较低，可以大批装备部队使用。但是这种主动红外夜视仪也有一个缺陷，它在照亮目标时必须发出红外光。如果敌人也有红外探测器，就能够发现红外光，因此容易暴露自己。

后来，主动红外夜视仪逐渐被新的夜视器材所取代，新的夜视器材叫做微光夜视仪。人的眼睛能够感觉到可见光，必须在照度足够大的情况下才成。按照物理学上标准，照度必须达到100勒克斯以上，人的眼睛才能看清各种物体。但是夜间照度非常小，即使在有月亮或满天星斗的情况下，也只有0.2勒克斯。人的眼睛在很微弱的光线的情况下虽然也能在一定距离上区别物体的轮廓，但视程很短。夜间月光、星光虽然照度非常小，但毕竟还有一些，这种光叫做微光。在这种条件下，用肉眼看东西非常困难，但可以通过一种仪器，把微光扩大，使人眼能看到夜暗中的东西。

微光夜视仪是60年代发展起来的一种夜视器材。它是通过像增强器，增强目标反射的微弱光线，达到人眼能观察清楚的目的。这种仪器可以把微弱的光线汇集起来，通过3级连续增强，光的亮度可以提高10万倍以上，最后在增强器的荧光屏上显示出目标明亮的图像，供人眼观察。第一代微光夜视仪是在60年代末大量生产的，并且装备了部队。这种夜视仪在星光下，观察的距离可以达到300米，在月光下可以达到400米。后来又经过不断改进，在月光下视距可以达1200米，在星光下可以达到1000米。相对来说，具有这样的性能已经相当不错了，在越南战争中，美军用这种夜视仪，发挥了很大作用。但这种夜视仪体积大，比较笨重，大约有7千克左右，必须装在三脚架上使用，携带不太方便。后来，在第一代夜视仪基础上，70年代初时又发明了第二代微光夜视仪，这种夜视仪体积缩小了，重量也减轻了，而且可以把它放在头盔上。美国制造的微光夜视眼镜重量只有860克。驾驶员佩戴，在1／4月光下可以看清150米远的人员，能像白天一样驾驶汽车。坦克用的夜视潜望镜，在月光下的探测距离为：对人观察为1300米，对坦克3200米。80年代，第三代微光夜视仪问世，新仪器灵敏度提高，寿命延长，而且不怕强光照射。由于微光夜视技术逐步成熟，价格较便宜，目前，各国军队在巡逻、监视，坦克、车辆和直升机夜间驾驶，夜间救护，架桥、判读地图、机器修理等方面大量使用。

由于战场情况十分复杂，有时不允许人员携带微光夜视仪去观察。微光电视应运而生，微光电视和普通的电视原理相同。把微光摄像机放到阵地上，可以自动把敌方的情况拍摄下来，供在隐蔽部里的指战员在微光电视中收看，也可以存放到录像带里或传送给后方司令部。把这种设备放到无人驾驶的飞机上，夜间深入到敌人的后方搜集情报。目前，微光摄像机不仅性能优良，而且相当小巧，重量仅57克，体积与火柴盒相仿。今后微光电视设备的发展和应用，必将为夜间观察和夜间作战提供更充分的保证。

“草船借箭”的启示

看过《三国演义》的人都知道诸葛亮“草船借箭”的故事，当时诸葛亮利用漫天大雾，将20只扎满草人的船只驶向曹营，并令军校擂鼓呐喊。此时，浓雾锁江，曹操不敢贸然出战，只好令人向江中射箭。顷刻之间，箭如雨下，船上的草人中满了箭支。诸葛亮凭借伪装，不费吹灰之力巧妙“借”得10万多支雕翎箭。用今天的话来说，那扎制的人就是假目标；“擂鼓呐喊”就是音响伪装；“漫天大雾”则是自然烟幕伪装。诸葛亮对各种伪装措施的巧妙运用，才使他赢得了“草船借箭”的胜利。

所谓伪装，就是进行隐真示假，为欺骗或迷惑敌方所采取的各种隐蔽措施。具体地说，就是通过隐蔽真目标、设置假目标，以降低敌方侦察器材（包括人员）的侦察效果，提高目标的生存能力，最大限度地发挥己方兵力兵器的作战效能。伪装的技术措施主要包括：天然伪装、烟幕伪装、迷彩伪装、人工遮障伪装、假目标伪装、灯火与音响伪装等。其中既有传统的伪装，也有高技术伪装。

伪装与侦察的对抗是围绕着目标进行的，而各种目标又都有它的暴露征候，比如形状、颜色、大小、阴影、位置、声音和电磁与热辐射等。目标的这些特征是否暴露，是否会被敌人的侦察技术所发现，取决于目标与它周围的景物之间特征的差别是否明显，以及侦察技术的能力如何。目标周围的景物称为背景，任何目标都处在一定的背景之中。由于目标与背景的外貌、性质各不相同，两者之间就不可避免地存在着一定的差别。这种差别越明显，目标就越易暴露，越容易被发现。反之，这种差别越模糊，目标就越隐蔽，越不容易被发现。因此，伪装的基本原则是减小目标与背景的光学、热红外、微波波段等电磁波波段的散射或辐射特性的差别，以隐蔽目标或降低目标的可探测特性。模拟或扩大目标与背景的这些差别，以构成假目标欺骗敌方。伪装的实质就是采取各种方法和技术措施，来消除、降低或模仿目标与背景的差别，以隐蔽目标或造成侦察的错觉。

第二次世界大战结束至今，随着科学技术的飞速发展，侦察与伪装的对抗也随之达到了一个全新水平。如今，从地面到空中甚至到外层空间，都有各种光学、红外和微波等侦察设备，如何蒙住这些形形色色地“眼睛”，是伪装的艰巨任务。

烟幕之下掩真形

烟幕伪装是用烟雾遮蔽和迷惑敌人的一种传统伪装方法。在古代战争中，人们常常利用自然雾来隐蔽军队的行动。但是自然雾受时间、地点和气象条件的限制，局限性很大，需要具备“上知天文，下知地理”的能力，因此人们就研究了用人工的方法制造烟雾来隐蔽自己的行动。到了18世纪中叶，人工烟雾开始出现，而且立即被动用于战争。

20世纪初的第一次世界大战，由于战争规模的扩大和速射武器的出现，保护军队有生力量的问题显得越发重要。因而烟幕也就在隐蔽军队战斗行动、保护军队有生力量方面大显身手。在整个战争中，交战国的军队都广泛地使用了烟幕。

规模空前的第二次世界大战中，烟幕的使用更达到了登峰造极的地步。苏军在强渡顿河、北顿涅茨河、第聂伯河、尼斯河、奥得河时，都曾使用烟幕有效地迷盲了德军的观察所和炮兵发射阵地，从而隐蔽了自己的行动，大大减少了兵力、兵器的损失。在强渡第聂伯河的战斗中，苏军在69个渡口、30公里宽的河面上实施了烟幕伪装，使河面变成一片云海，德军根本无法分清哪里是渡口、码头，哪里是河岸、河心，只能是无的放矢地狂轰滥炸一气。当苏军已全部渡河后，德军的飞机还在天空“兜”圈子打转。

烟幕不仅用于隐蔽战场上的活动目标，还可以用于隐蔽固定的大型目标。烟幕笼罩的范围非常大，通常远远超过目标本身的平面尺寸，使对方无法确定目标的精确位置。同时，烟幕能迅速造成遮障，立即产生隐蔽效果。例如在第二次世界大战中，每当德军航空兵对朴利茅斯的船坞实施轰炸前，英军就大规模地施放烟幕，并在船坞附近模拟火灾，使德军飞行员受到迷惑，不能精确瞄准目标和判定袭击的效果，从而较好地保护了朴利茅斯船坞。

传统的烟幕伪装器材最常用的有发烟手榴弹、发烟罐、发烟火箭弹、发烟炮弹和发烟火箭等。这些发烟器材所使用的发烟剂通常是黄磷、塑化黄磷、氯磺酸溶液、四氯化钛、六氯乙烷、含煤油和火箭燃料的石油润滑剂、柴油等。这些烟幕伪装器材主要对付可见光侦察，而对雷达、红外等现代化侦察手段却显得有点力不从心。

60年代末期研制成功的新型烟幕伪装器材，除了能对付可见光侦察外，还能对付雷达和红外侦察。1968 年8月22日到23日，北大西洋公约组织监视捷克上空的雷达突然严重迷盲，显示器上呈现一片“白雾”。与此同时，苏军在布拉格实施了大规模空降，并在6小时内控制了布拉格，22小时占领了捷克全境。事后才查明，当时苏军为了隐蔽其侵捷的空中行动，在西德奥地利方向施放了一种特别的烟幕——由金属微粒组成的气悬体。这种“烟幕”强烈地干扰了北约的监视雷达，使它们对苏军侵捷的大规模空降毫无察觉。

除了干扰雷达的烟幕外，人们又研制出了专门对付红外侦察和红外制导兵器的烟幕。这种烟幕的原料是直径为3～60微米的微粒粉末，粉末可采用滑石、高岭土、硫酸胺、碳酸钙、磷酸胺、碳酸氢钠等。这些易溶性材料借助压缩空气从烟幕箱中喷出，构成能漂浮的烟幕云。烟幕云是中性、无毒和冷型的，不会被红外线穿透，因此，能对付各种红外观察仪和热成像仪。坦克、船只使用这种烟幕，可以免遭红外和激光制导导弹的跟踪，降低导弹对目标的命中率。这种烟幕对保护固定目标，如桥梁、大型工厂等也有重要作用。

烟幕伪装虽然作用显著，但易受天气和地形的影响。大雨能加速烟幕的消散，风向不利反而有可能“搬起石头砸自己的脚”，会使烟幕帮敌人的忙；森林、河川和高地也会减少烟幕的传播纵深。此外，烟幕的有效持续时间相对较短。因此，使用烟幕伪装时，一定要根据目标所在地区的风向、风速和其他具体情况，确定使用烟幕器材的数量、布置方法和施放时机。可以预计，在未来高技术条件下，烟幕伪装仍然是克敌制胜的“法宝”。

军中“变色龙”

人们在揭示“变色龙”色素细胞秘密的同时，也根据“变色龙”能随着环境的变化而改变自身颜色的原理，研制出了新型的光变色涂料。如80年代初研制出的防原子变色涂料，这种涂料在军装上可以随光照的变化而变化颜色，在普通光照射下呈现军绿色，而在核爆炸光辐射的照射下，能在0.1秒之内变成白色，以减少光辐射对人体的伤害。还有一种用于伪装海上舰船的双层涂料，在光源的光谱成分改变时，能呈现不同的颜色。晴天呈浅灰色，阴天呈绿色，夜间或在红外线照射下呈黑色。这样，就使舰船的颜色在各种情况下都与水面背景相融合。

现代伪装技术的发展，出现了许多能同时对付可见光、红外、雷达等多种探测器的多功能迷彩。这类迷彩在可见光范围内，可实现目标与背景的融合，在红外波段则可达到斑驳变形的效果，并且能防雷达波的侦察。美军于90年代初用醇酸树脂涂料配制了12种标准伪装色，用黄褐色、褐色、暗绿色和黑色组成四色迷彩图案，这种迷彩可对付紫外线、可见光和红外波段的侦察。德军研制成功的棕、绿、黑三色迷彩伪装涂料，采用大块色斑，比美国的四色迷彩图案具有更低的可见度。目前，美军正在试验一种伪装器材，它用电加势的方法提高液晶的温度来改变颜色，其色彩和图案可以根据需要连续和可逆地进行改变。预计本世纪末下世纪初，将有更多此类高技术涂料研制出来。

现代生物技术，将使植物伪装具备变色的功效。利用基因工程和细胞工程的手段来培育甚至制造植物或生物材料，使其适应军事伪装的特殊用途，从技术上来讲，已具有可能性。目前美国正在试验从不同植物中提取出抗干旱、生长快、保持期长、气候适应性强等特性的基因，组合成多种颜色和外形有差异的特殊植物，并采用适合现代战争条件的先进培育技术，将这些植物根据目标所在地的背景条件，选种在前沿阵地、野战工事上，在极短的时间内形成植被，并且便于保持。这种植物伪装的效果要优于其它人工伪装，因为活的植物是大自然界的本来特征，许多专门根据植物叶绿素特有的光谱反射特性而设计的侦察方式，如多光谱照相、近红外识别技术等，就失去了作用。

另外，许多生物学家正设想将自然界许多生物的变色基因引入苔藓类或藻类植物中，用做成粘糊状的营养液将这些变色植物涂抹在工事、装备或兵器上，这样植物将自动改变颜色，和周围背景相融合，达到理想的伪装效果。现代生物技术，将使传统的伪装进入一种神奇的境界。

巧妙的遮障伪装

第二次世界大战期间，德国为了对付空袭，曾使用遮障伪装，把汉堡近郊的一座飞机制造厂全部隐蔽起来。他们把这座工厂的房顶上覆盖伪装网，网面配上与周围背景相协调的图案，结果成功地蒙骗了英国的航空兵。另外，德国对汉堡火车站的伪装也采取了同样的方法，在车站大楼上部架起了两个很长的掩盖遮障，模拟通往车站街道的延长部分，这样就把车站大楼分割成了几个小建筑物，同时还消除了车站大楼所特有的阴影。由于遮障伪装的作用，汉堡火车站未遭到英军航空兵的袭击。

遮障伪装一般由遮障面和支撑构件组成。遮障面采用制式的伪装网或简易材料编成，制式遮障面有叶簇式薄膜伪装网、雪地伪装网、反雷达伪装网、反红外侦察伪装遮障和多频谱伪装遮障网等。支撑构件由竹木或金属支柱、控制绳等组成。遮障伪装按其用途和外形，可分为水平、垂直、掩盖、变形和反雷达遮障等5种。

其中，水平遮障的遮障面与地面平行，架空设置在目标的上方，它四周敞开，便于目标机动，主要用于对付敌人的空中侦察，通常设置在敌人地面观察不到的地区；垂直遮障的遮障面与地面垂直或倾斜，主要用来对付敌人的地面和海上侦察；掩盖遮障的遮障面四边与地面相连，完全把目标掩盖起来，以对付敌人空中、地面和海上侦察；变形遮障则是在目标附近设置各种不定形的遮障面，改变目标及其阴影的形状，以对付敌人的地面和空中侦察；反雷达遮障则是专门用来对付雷达侦察，使处于遮障设置范围内的目标不被雷达发现。

传统的遮障伪装一般在较窄的波谱范围内才有效，而新型的多频谱遮障伪装技术则在可见光、近红外、中红外和微波范围内均有遮蔽作用，可大大降低目标显著性。多频谱遮障伪装是80年代兴起的新型伪装技术，它由漫反射层、透水材料层、绝热层和适当的垫材组成。

神秘的隐形技术

伪装是战争中必不可少的环节，贯穿战争始终。随着高技术的发展，二次世界大战以后，出现了隐形技术，它是通过降低兵器装备等目标的信号特征，使其难以被发现的技术，它是传统伪装技术走向高技术化的发展，被军事界称为“王牌技术”。但不管怎么说，任何一种隐身兵器都不是用肉眼完全看不到的兵器。也就是说，军事上用的隐身技术实际上就是减少目标的观测特征，当对方利用一些探测设备探测时，把大的目标误认为小目标，造成判断错误，所以有时把隐身技术又叫做“低可探测技术”。

由于现代军事上雷达的广泛使用，使之成为一种重要的探测工具。雷达隐身自然就成为一种重要的隐身技术。雷达发射电磁波，遇到金属目标会发生反射，一部分反射波被雷达接收，目标就被发现了。根据反射波还可以探测出目标的大小和距离。雷达探测目标和目标本身的形状、大小、材料有关系，和雷达探测角度也有关系。为避免雷达波的探测，可以从目标的设计上想一些办法，使它尽量减少雷达波的反射。回波减小，也就减少了雷达接收机所能够截获的电磁波的能量，使得雷达对目标的探测距离缩短，起到一定的隐身作用。比如，在武器外形上应避免出现棱角、尖端、缺口等垂直相交的面，以减少雷达回波。另外，还可以在材料上想办法，英国在二战初期，用胶合板、云衫木等材料制成轰炸机，速度快、飞得低，对方雷达几乎看不到它。这种飞机在战争中损失最小，这是用木质材料作为隐身材料的最早应用。现代则使用磁性吸波材料和涂料，吸收电磁波。

红外隐身技术是通过改进结构设计，使红外探测设备难以发现。也可以用吸收红外材料设计武器，武器所以发出红外线主要还是它的发动机部分，不管是坦克、车辆、舰艇都是一样的。发动机工作会发出很多热量，辐射红外线较多，因此很容易被红外线侦察发现。可以采取在燃料中加入添加剂，这样在排气中红外线辐射就大大减弱。另外还可以用改进发动机喷管的办法减少红外线的辐射，也可以用一些吸收热辐射的材料覆盖在飞机或坦克的表面上，使得红外线辐射减少，以上种种都可起到不被红外侦察发现的作用。现代飞机、军舰、导弹等等大型兵器上都装备很多雷达、无线电台、电磁干扰设备、导航设备等等，电子设备所发射出来的电磁波很容易被敌人截获、识别，因此易暴露目标，减少目标的有源电磁波辐射也是隐身技术很重要的方面。

有了隐形兵器，就要研究对付隐形兵器的方法。现在各国也研究出一些新型雷达，使得发现目标的距离增加。还可以采取灵活运用现有探测手段，合理部署兵力，形成稀疏的战场布局，实施严密的伪装，研究新型打击兵器等措施。比如，隐形器大量使用吸收电磁波的材料和涂料，那么可以发明一种电磁脉冲武器，发射大量电磁波，使隐形兵器表面吸收层产生高温，造成损伤甚至自毁。武器发展中隐形和反隐形的斗争必将长久进行下去。

令人恐怖的“黑蝙蝠”

1988年11月10日，美国军方公布了长期保密的最新式飞机——F—117A隐形战斗轰炸机和B—2隐形轰炸机，这两种代表了当今隐形技术最高水平的飞机，立即引起了全世界的高度关注，一时之间，世界各地的新闻媒体都在大谈特谈隐形飞机。

F—117A隐形飞机的生产和发展过程自始至终都带有十分神秘的色彩，美国空军在该机服役5年之后才宣布了它的存在，即使如此，其技术细节至今仍被列为国家A级秘密。

70年代初，计算机技术和非金属吸波材料的迅速发展，为隐形飞机的设计、制造提供了物质基础。随着越南战争和中东战争的激烈进行，美国国防部要求加速发展隐形飞机。1973年初，当时的国防部高级研究计划局制定了一项代号为XST的“实验性隐形技术计划”，主要目的就是要将经过长期探索的隐形技术应用于攻击机和侦察机，具体要求设计一种隐形飞机，它要能够防雷达和红外探测，并要尽可能降低发动机噪声，减少飞行时的烟雾和尾迹。

整个工程是在极端保密的情况下进行的，为了掩人耳目，特意将工程称为“臭鼬工程”。1977年11月，XST样机进行了首次试飞，当时称F—19型隐形战斗机，以后才正式定名为F—117A隐形战斗轰炸机，但有关该机的所有情况都对外严格保密。在试飞过程中，这种飞机与前苏联的武器系统进行了对抗，结果表明，这种飞机对付雷达、声学、电子、红外和目视等探测系统均十分有效。

1981年6月，F—117A进行了首次飞行，并于1983年10月选择了数十名经验丰富的F—111战斗机驾驶员和“臭鼬工程”技术人员，正式成立了空军第4450战术飞行大队，专门进行隐形飞机的飞行试验和作战训练。经过近10年的秘密试验和5年多的服役飞行，直到1989年夏天转白天飞行时才被发现。美国空军不得不承认已经装备了这种隐形飞机，并且发表了一张经过处理的飞机照片。

F—117A隐形飞机的机身很短，翼展很长，轮廓模糊不清。从飞机腹部看，大部分为均匀的黑色。虽然与B—2一样采用了霍尔腾式翼展设计，但却没有采用B—2那样的流线型机身，而是另辟蹊径，采用一种独特的多面形棱角状板块结构。机身主要用铝合金制成，外面嵌有许多形状各异的小块平板，平板表面涂有吸波材料，从外表看整个飞机像是由小平板拼接而成。采用这种板块结构不仅可以通过表面涂料吸收雷达波，而且还可通过板块将辐射波分解成许多很小的主瓣，进一步衰减回波信号，减少被雷达探测到的概率。这位世界隐形技术领域的“骄子”以其独特的外形设计和“全黑”的机身颜色戏称为神秘莫测的“黑蝙蝠”。

鉴于隐形技术对作战的重大影响，世界上有越来越多的国家重视和发展隐形技术。从总体上来看，未来隐形技术的发展趋势大致可以概括为：宽频带、全方位、多功能和低成本。

目前的雷达隐形技术主要是针对厘米波雷达，覆盖的频率范围非常有限。而为了对付隐形技术，探测雷达的工作波段正在从厘米波向长波、毫米波、亚毫米波及至红外、微波波段扩展。因此，隐形技术所能用的波段应能覆盖上述整个波段。

现代侦察测系统应用了多种探测技术，这就决定了隐形技术是一门多学科多门类的综合性技术。面对多种探测技术或多种探测系统，要想达到理想的隐形效果，只依靠单一的隐形技术进行隐形是绝对行不通的，必须综合运用各种隐形技术进行全方位、多功能的隐形。一些隐形目标，不仅要综合运用雷达、红外、电子、声波、可见光的隐形技术，而且在运用每项隐形技术时也要综合采用多种技术措施。

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